junonia coenia

Common buckeye in Jamaica Bay Wildlife Refuge (41100).jpg
Buckeye

Bezpieczny ( NatureServe )
Klasyfikacja naukowa
Królestwo: Animalia
Gromada: stawonogi
Klasa: owady
Zamówienie: Lepidoptera
Rodzina: Nymphalidae
Rodzaj: Junonia
Gatunek:
J. Coenia
Nazwa dwumianowa
junonia coenia
Hübner , 1822

Junonia coenia , znana jako buckeye lub buckeye , to motyl z rodziny Nymphalidae . Występuje w Stanach Zjednoczonych na wschód od Gór Skalistych oraz w Meksyku. Jego siedliskiem są otwarte tereny z niską roślinnością i trochę gołej ziemi. Jego pierwotne pochodzenie wywodzi się z Afryki, która następnie doświadcza rozbieżności w Azji. Gatunek Junonia grisea , kasztanowiec szary, występuje na zachód od Gór Skalistych i był dawniej podgatunkiem Junonia coenia .

Wydaje się, że gąsienice tych motyli preferują rośliny wytwarzające glikozydy irydoidowe , które są gorzkimi związkami uwalniającymi hormon zwany gastryną , który aktywuje układ trawienny (tj. Głód); dlatego rośliny wytwarzające glikozydy irydoidowe stymulują i przyciągają ich apetyt, zwłaszcza gdy występują w roślinach takich jak Plantago lanceolata . W rzeczywistości obecność tych metabolitów może wywołać składanie jaj zachowań samic motyli, tak aby ciała potomnych larw mogły lepiej zawierać glikozydy irydoidowe. Wydaje się, że metabolity glikolizydów irydoidów stymulują wzrost gąsienic, ale hamują wzrost drapieżników. Drapieżniki, takie jak mrówki, osy, ptaki i małe zwierzęta, wolą żywić się gąsienicami ubogimi w glikozydy irydoidowe niż larwami bogatymi w glikozydy irydoidowe, potencjalnie z powodu tych skutków. Zatem odporność J. coenia larw na drapieżniki, takie jak mrówki, wydaje się być silnie związany ze stężeniem glikozydów irydoidowych sekwestrowanych w ich ciałach. Jednak zbyt duża ilość glikozydów irydoidowych w diecie może negatywnie wpływać na odpowiedź immunologiczną tych larw i prowadzić do zwiększonej podatności na pasożytnictwo.

Common Buckeye (Junonia coenia) anterior view
Buckeye - skrzydła w pozycji zamkniętej

Dorosłe motyle żywią się kwiatami z pewnymi wskazówkami zapylaczy: żółtymi kwiatami, które są „przed zmianą” lub kwiatami, których kolor nie został zmieniony z powodu odwiedzin owadów lub innych czynników. Zwykłe gąsienice buckeye żywią się w izolacji, zamiast polegać na zachowaniach grupowych. Podatność na densowirus Junonia coenia jest kolejnym problemem związanym z przeżywalnością larw buckeye.

Opis

Common Buckeye Butterfly
Pospolity Motyl Buckeye

Dorosły motyl

Common Buckeye (Junonia coenia) wings closed on Ragweed flower
Buckeye (Junonia coenia) na kwiecie ambrozji

Zwykłe motyle buckeye są przeważnie zabarwione na brązowo z odrobiną pomarańczy, czerni, bieli, błękitu i magenty. Na przednim skrzydle znajdują się dwa bliższe pomarańczowe paski i postśrodkowy biały pasek, który otacza wyraźną czarną plamkę oczną i graniczy z mniejszą, bardziej dystalną plamką oczną; obie plamki oczne mają niebieskawy środek, a każda granica dystalna pomarańczowa plamka. Skrzydło tylne jest przeważnie brązowe z pomarańczowym paskiem w kierunku krawędzi i brązowo-białym marginesem. Ma również dwie plamki oczne, jedną większą i jedną mniejszą, każda z czarno-białym konturem oraz środek składający się z czerni, błękitu, magenty i pomarańczy. Wykazują również niebiesko-zielone podteksty na przednich, a czasem tylnych skrzydłach. Ich rozpiętość skrzydeł wynosi zwykle od 2 do 2,5 cala (5 - 6,5 cm).

Gąsienica

Te gąsienice mają piękny i złożony wzór kolorystyczny. Ich grzbiety są w większości czarne z jasnymi znaczeniami (białe, szare, beżowe lub brązowawe, różniące się u poszczególnych osobników — patrz zdjęcie poniżej), ich boki mają białe znaczenia i czerwono-pomarańczowe plamy, a spód ma brązowy. Mają przeważnie czerwono-pomarańczową głowę z czarnymi znaczeniami na twarzy. Mają kolce biegnące wzdłuż grzbietu i boków, aż 7 na segment. Na czubku głowy znajduje się również para małych kolców. Te kolce rozgałęziają się (wychodzą z nich mniejsze kolce) i wydają się nieco błyszcząco-niebieskie u podstawy. Mają też 2 pary maleńkich białych kolców na każdym segmencie, blisko dna. Wzory kolorów i formy kręgosłupa są mniej wyraźne we wcześniejszych stadiach rozwojowych. Istnieje kilka innych gatunków, które z wyglądu przypominają te gąsienice, np malowana dama , fritillary Glanville i czerwony admirał , które niewytrenowany obserwator może łatwo pomylić. Mogą osiągnąć 4 cm (1 5/8 cala) długości.

Poczwarka (poczwarka)

Podobnie jak bardziej znane monarchy , te gąsienice przepoczwarzają się, obracając jedwabną podkładkę na poziomej powierzchni skierowanej w dół, przyczepiając się tylnym końcem i zwisając w kształcie litery J przez mniej więcej dzień, zanim zrzucą skórę, aby odsłonić poczwarkę . Poczwarka jest przeważnie brązowa z beżowymi znaczeniami i ma kłującą teksturę. Ma beżowy pasek u góry, kolejny w „talii” (granica między klatką piersiową a brzuchem) i 4 pary beżowych kropek biegnących po jego grzbiecie. Ma 18 mm długości i 8 mm szerokości. W przypadku nadmiernego dotknięcia lub obchodzenia się z nim ma zwyczaj poruszania brzuchem.

Filogeneza

Junio ​​prawdopodobnie wywodzi się od jednego afrykańskiego przodka kolonizującego. W Azji rozdzieliło się to na J. atlites , J. iphita i J. hedonia , które przypominały afrykańskiego przodka. Gatunki te następnie rozdzieliły się na J. almanac , J. lemonias i J. villida , które zaczęły różnić się morfologicznie od afrykańskich przodków. Przywołuje się hipotezę pulsu taksonów, aby wyjaśnić wikariancję, a także rozprzestrzenianie się tego gatunku, w przypadku gdy występuje rozprzestrzenianie się, gdy gatunek rozszerza się, dopóki nie znajdzie odpowiednich siedlisk. Pozwala to następnie na specjacja występuje w kilku odizolowanych siedliskach. W Junonii gatunek mógł rozprzestrzenić się z Afryki do Azji, a następnie z Azji przez „Australazję, Afrykę i Amerykę Południową”. W latach trzydziestych XX wieku na Kubie i Florida Keys rozpoznano ustalone populacje. W latach czterdziestych XX wieku populacje migrowały w głąb lądu z wybrzeży Florydy i dalej do południowych Stanów Zjednoczonych.

Zasoby żywności

gąsienice

Gąsienice żywią się różnymi roślinami, w tym babką wąskolistną ( Plantago lanceolata ), babką lancetowatą ( Plantago major ), ropuchą niebieską , naparstnicą fałszywą , meksykańską petunią ( gatunek Ruellia ), rośliną petardy i cudweed .

Preferencje roślin żywicielskich

Glikozydy irydoidowe wyzwalają zachowania żywieniowe larw J. coenia w północnej Kalifornii, służąc jako atraktanty i stymulanty. Pozwala również na wyższy wzrost i przeżywalność, które wydają się być najlepiej promowane w roślinie Plantago lanceolata , inwazyjnej roślinie w Kalifornii. W rzeczywistości liście tej rośliny były preferowane zamiast sztucznych diet zawierających tylko glikozydy irydoidowe, co wskazuje na obecność dodatkowych źródeł w P. lanceolata , które mogą odgrywać rolę w preferencjach żywieniowych. Oczywiście J. coenia rozważyć glikozydy irydoidowe w selekcji roślin żywicielskich dla larw. Ta skłonność do glikozydów irydoidowych może również odzwierciedlać ich rolę w składaniu jaj i selekcji mikrosiedlisk . Aucubin i catalpol to dwie inne substancje chemiczne, które mogą być stymulantami i atraktantami zachowań żywieniowych larw.

Wskazówki dotyczące zapylaczy

W przypadku kwiatów Lantana camara , J. coenia preferencyjnie żeruje na kwiatach w fazie żółtej w znacznie wyższym tempie, co sugeruje uczenie się asocjacyjne . We wczesnych stadiach życia motyl żywi się prawie w równym stopniu żółtymi i czerwonymi kwiatami, ale z czasem skupia się tylko na tych kwiatach, które są żółte i „przed przemianą”. Jest to szczególnie korzystne, ponieważ kolor kwiatu można powiązać z jego żywotnością, a także z nagrodą nektarową, jaką może zapewnić zapylaczowi. Dzięki temu sygnałowi zapylacz może odwiedzić odpowiednią roślinę we właściwym czasie, maksymalizując zarówno swoją przewagę reprodukcyjną, jak i kwiat. Ponadto ilość nektaru znajdującego się w kwiatku może również wpływać na czas wizyty zapylacza w roślinie.

Opieka rodzicielska

Wspólne krycie buckeye

Składanie jaj

W procesie składania jaj chemorecepcja kontaktowa jest ważnym zmysłem używanym do wykrywania allelochemikaliów na poszczególnych liściach, które sprzyjają lub zniechęcają do składania jaj. Samice wykrywają glikozydy irydoidowe występujące w roślinach, takich jak P. lanceolata, jako wskazówki dotyczące składania jaj. Podobnie mieszanka catalpolu i aucubiny , jak również sam catalpol, sprzyja również składaniu jaj. Ponadto wydaje się, że ilość katalpolu również odgrywa rolę w składaniu jaj, ponieważ samice decydują się na składanie jaj w regionach, w których występuje największe stężenie katalpolu. Wystarczy jedna cząsteczka glikozydu irydoidowego, aby promować składanie jaj w takim samym stopniu, jak na liściu rośliny żywicielskiej. Jednak powiedziawszy to, kobiety preferowały rośliny z większą ilością glikozydów irydoidowych. Larwy gromadzą duże ilości glikozydów irydoidowych, a teoretyczne wyjaśnienia tego obejmują ochronę przed drapieżnikami. Dlatego ewolucja faworyzowałaby samicę J. coenia które mogą wykryć więcej glikozydów irydoidowych na roślinach żywicielskich, aby larwy mogły włączyć je do swojej diety, a tym samym uzyskać lepsze mechanizmy ochronne dla przetrwania.

Agregacja buckeye tropikalnego, buckeye zwyczajnego i motyli graniczących

Zachowanie społeczne

Społeczność Caterpillar

Pospolita gąsienica buckeye

Gąsienice mają tendencję do żerowania pojedynczo iw izolacji. Na przykład, nawet w przypadku, gdy wiele gąsienic żeruje na tej samej roślinie, nie będą one robić tego wspólnie ani w oparciu o dynamikę grupy. Gąsienice na ogół nie są agresywne: nie przeszkadza im wzajemna obecność i zwykle powstrzymują się od walki, gdy wpadają na siebie.

Migracja

Buckeyes przesuwają się na południe wraz z tylnymi wiatrami skierowanymi na północ lub północny zachód po zimnych frontach z września lub października. Są wrażliwe na zimno i nie mogą spędzić zimy w północnych regionach, które doświadczą ekstremalnie niskich temperatur. Wiosną będą jednak migrować z powrotem z południa. Został zauważony w Kalifornii późnym latem, wczesną jesienią 2022 roku.

Rozproszenie lokalne lub regionalne

J. coenia chętnie migruje w skali lokalnej między płatami połączonymi korytarzami nad tymi, które nie są połączone korytarzami. Mogą również wpływać na imigrację na dużą skalę, czyniąc łaty bardziej dostępnymi dla migrujących motyli, jeśli są one połączone korytarzami, w przeciwieństwie do sytuacji, gdy nie są połączone. W rezultacie odegrałoby to rolę w zwiększeniu gęstości zaludnienia tych siedlisk, co z kolei wpłynęłoby na dostępność zasobów dla dotkniętych osobników.

Wrogowie

drapieżniki

Drapieżnikami tych organizmów są mrówki, osy, ptaki i małe zwierzęta. Wydaje się, że drapieżniki wybierają larwy, które żywią się sztuczną dietą pozbawioną glikozydu irydoidowego (uboga w glikozydy irydoidowe), a nie te, które konsumują organiczny materiał z liści (larwy bogate w glikozydy irydoidowe), co może wskazywać na rolę spożycia glikozydów irydoidowych. Ta selekcja faworyzuje następnie larwy, których dieta zawiera glikozydy irydoidowe, a także samice, które składają jaja w tych miejscach, zapewniając potomstwu niezbędne mechanizmy obronne.

Wpływ obronny na drapieżniki

Ofiara zawierająca glikozydy irydoidowe może w różny sposób wpływać na bezkręgowce drapieżne. Różnice chemiczne wynikające z wieku liści mogą wpływać na rozwój tych motyli, co może następnie wpływać na jakość tych motyli jako źródła pożywienia dla pająków. Jedna z takich obserwacji wykazała, że ​​glikozydy irydoidowe mogą zmniejszać wzrost drapieżników, tak że drapieżniki wybierają gąsienice, które nie żywią się substratami bogatymi w glikozydy irydoidowe. Wykazano, że glikozydy irydoidowe stymulują wzrost ofiar, jednocześnie zmniejszając wzrost drapieżników, co może być odpowiedzialne za ich rolę w zapewnianiu ochrony chemicznej motylom.

Wirus

Densowirus Junonia coenia infekuje larwy buckeye, skupiając się na celując w dzielące się komórki w celu namnażania. Składa się z jednoniciowych genomów DNA z gładkim kapsydem w kształcie kuli. Pochodzi z rodziny Parvoviridae i został uznany za potencjalny środek owadobójczy , jak przypuszcza się w przypadku innych densowirusów jednego gatunku. Densowirus Junonia coenia jest unikalny w rozdzielaniu nici DNA dla białek strukturalnych w porównaniu z białkami niestrukturalnymi.

Pasożyty

Wysokie spożycie glikozydów irydoidowych przez J. coenia może mieć negatywny wpływ na ich odpowiedź immunologiczną. Może to następnie prowadzić do większej podatności na pasożyty, a także do zmniejszonej odporności na pasożytnictwo. Dlatego konieczne jest zrównoważenie obrony chemicznej zapewnianej przez te wtórne metabolity z ich kosztem immunologicznym, który koreluje ze zwiększonym ryzykiem pasożytnictwa. W szczególności metabolity wtórne mogą utrudniać odpowiedź immunologiczną, działając poprzez zmniejszoną melanizację. Staje się to jeszcze bardziej problematyczne, ponieważ pasożytnictwo jest główną przyczyną śmiertelności gąsienic. Ta zależność jest przykładem hipotezy wrażliwego gospodarza.

Odporność

Powszechnymi drapieżnikami larw J. coenia są mrówki, a obrona chemiczna wydaje się być silnym mechanizmem przetrwania tych organizmów przed drapieżnictwem. Stężenie glikozydu irydoidowego sekwestrowanego przez larwy wydaje się być silnym predyktorem zmniejszonego prawdopodobieństwa ich drapieżnictwa.

Fizjologia

Typowe zachowanie żerowania motyla buckeye

Smak (smak)

W celu znalezienia rośliny żywicielskiej do składania jaj, samice poszukują odpowiednich stężeń katalpolu lub glikozydów irydoidowych. Dlatego ćwiczą bębnienie, co pozwala im przebijać zewnętrzną część rośliny i „smakować” różnorodność allelochemikaliów obecnych w jej strukturze. Można to wykryć za pomocą chemoreceptorów przedstopia samicy J. coenia .

Ubarwienie i zachowanie ochronne

automimikra

Wydaje się również, że larwy słabo przyjmują automimikrę jako strategię przetrwania. W obecności gąsienic, które mają zamaskowane irydoidy (co czyni je niesmacznymi dla drapieżników) i tych, które nie mają zamaskowanych irydoidów (co czyni je smacznymi dla drapieżników), niesmaczne gąsienice są w stanie uciec przed drapieżnikami. Jednak ten trend jest słabym przykładem, ponieważ może być również konsekwencją całkowitego unikania tego gatunku gąsienic przez drapieżniki, a nie odrzucania gąsienic przez drapieżniki.

W kulturze popularnej

Buckeye pojawił się na 24-centowym znaczku pocztowym United States Postal Service z 2006 roku.

Cytaty

Literatura

Linki zewnętrzne